浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题

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浅谈小半径曲线桥梁的设计要点

浅谈小半径曲线桥梁的设计要点

浅谈小半径曲线桥梁的设计要点摘要:与直线桥不同的是,由于弯扭耦合作用,所以曲线桥在竖向荷载作用下引起弯曲的同时会产生扭转变形,导致内外侧支座反力大小不同,甚至可能出现负反力。

本文首先分析了曲线梁桥的力学特性,然后详细阐述了小半径曲线桥梁的设计方法,最后说明了小半径曲线桥梁设计中应注意的问题。

关键词:小半径;曲线桥梁;截面;支座;抗扭支承一、曲线梁桥的力学特性(一)梁内外侧受力不均由于扭矩的作用会造成外梁超载、内梁卸载等问题,致使弯梁桥外边缘弯曲应力大于内边缘,外边缘挠度大于内边缘,内梁和外梁受力不均,反应到箱梁上则是内外腹板受力不均。

当活载偏置时,内梁支点甚至可能产生负反力,甚至会出现梁体与支座脱离的问题发生。

(二)挠曲变形曲线箱梁桥的挠曲变形一般要比相同跨径的直线桥大,弯桥的挠曲变形是弯曲和扭转的迭加。

(三)横向水平力汽车在曲线梁桥上行驶时会对桥梁产生水平方向的离心力。

预应力、混凝土收缩徐变及温度变化等不仅对桥梁会产生纵向水平力,也会产生横向水平力。

外荷载对桥梁产生的横向水平力会增大梁体截面扭矩和桥墩弯矩,并有可能造成横向的位移或者是桥梁在平面的转动。

(四)翘曲与畸变对于弯箱桥梁,由于在弯扭耦合的作用下会出现综合截面应力相对直线桥梁而言较大的问题,特别是在截面扭转以及畸变作用下,这一问题更突出。

但其数值往往只占基本弯曲应力和纯扭转剪应力的5%~10%,经过初步的估算,在设计过程中可以采取增设横隔板的设计处理方式,尽可能的控制截面畸变变形。

二、小半径曲线桥梁的设计要点(一)箱梁的设计1、箱梁跨径的选择弯梁桥的弯扭刚度比对结构的受力状态和变形状态有着直接的关系:弯扭刚度比越大,由曲率因素而导致的扭转弯形越大,因此,对于弯梁桥而言在满足竖向变形的前提下,应尽可能减小抗弯刚度、增大抗扭刚度。

所以在曲线梁桥中,宜选用低高度梁和抗扭惯矩较大的箱形截面。

小半径曲线梁桥的梁高大于跨径的1/18时,是比较经济的。

连续曲线梁桥设计浅谈

连续曲线梁桥设计浅谈

的超高布置方式
曲线梁桥结构受力特点
梁体的弯扭耦合作用 曲梁 在外荷载 的作用下会 同时 产生弯矩和扭矩, 并且互 相影 响, 使梁 截面处 于弯 扭耦合 作 用的状态, 其 截面主拉应 力往 往比 相应的 直梁 桥大得 多, 这 是曲梁独有的受力 特点。曲 线梁 桥由 于受到 强大 的扭矩 作 用, 产生扭 转变形, 其 曲线外 侧的 竖向 挠度大 于同 跨径的 直 桥; 由于弯扭耦合作 用, 在梁端可能出 现翘曲; 当梁端横 桥向 约束较弱时, 梁体有向弯道外侧 “ 爬移” 的趋势 。
结构设计与研究应用 � � � � � 《 四川建材》 年第 期
【文章编号】 : ( ) -
连 续 曲 线 梁 桥 设 计 浅 谈
欧阳尚贤
(佛山市顺德区规划设计院有限公司)
【摘 要】 : 本文 介绍了曲 线桥梁 的受力 特点, 分析了 曲 内 梁和外 梁受力 不均 在曲线 梁桥中, 由于 存在较 大
曲线梁桥的结构设计
直梁桥受 “弯、 剪” 作用, 而曲线 梁桥处 于 “ 弯、 剪、 扭” 的 复合受力状态, 故上 、 下部结构必须构成有利于 抵抗 “ 弯、 剪、 扭” 的措施。 ( ) 曲线梁桥的弯扭刚度比对结构的受力状态和变 形状 态有着直接的关系: 弯扭 刚度 比越 大, 由 曲率 因素 而导致 的 扭转弯形越大, 因 此, 对于曲 线梁 桥而言 在满 足竖 向变形 的 前提下, 应尽可 能减 小抗 弯刚度、 增 大抗扭 刚度。所 以在 曲 线桥梁中, 宜选用 低高度梁和抗扭惯矩较大的箱形截面。 ( ) 在曲线梁桥截 面设计时, 要 在桥跨范 围内 设置一 些 横隔板, 以加强横 桥向刚度并保持全桥稳 定性。在截面 发生 较大变化的位置, 要设渐变段过渡, 减小应力集中效应。 ( ) 在进行配筋设 计时要充 分考虑 扭矩效 应, 弯梁应 在 腹板侧面布置较多受力钢筋, 其截面上下缘钢 筋也比同 等跨 径的直桥多, 且应 配置较多的抗扭箍筋。 ( ) 城市立交桥中的弯箱梁桥中墩多布置成独柱支 承构

浅析桥梁设计中应注意的几个问题

浅析桥梁设计中应注意的几个问题

浅析桥梁设计中应注意的几个问题摘要:在科技迅速发展的今天,城市建设突飞猛进,人口增长,车辆日益增多,道路交通拥挤现象时常发生,扩宽道路及新建道路是目前采取的有效途径,与此同时由于自然的地理环境的影响和一些因素的限制及道路建设的需要,桥梁的建设需求也越来越大,同时对桥梁的承载能力和安全限度也有着越来越高的要求。

关键词:桥梁共振;斜交异形;防撞设计;抗震设计Abstract: With the rapid technological development, the rapid urban construction, population growth and increasing number of vehicles, road traffic congestion occur frequently, widening roads and building new roads was being taken at the same time, due to natural geographical environment and a number of factors limit the need for road construction, bridge construction demand is also increasing, while the bridge carrying capacity and safety limits with ever-increasing demands.Key words: bridge resonance; bias shaped; crash design; seismic design关于桥梁设计除了很关键的桥梁的受力分析以外所要考虑的主观和客观因素仍然有很多,在桥梁设计时应在保证桥梁有高的安全性及强的抗压力的同时,又兼顾与自然及人文环境的协调,以及抵抗自然灾害的能力,在下文中将从其中一些方面做简要阐述。

浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题

浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题

浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题论文导读:近年来,随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展,由于受地形、地物的限制等诸多原因,城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点,曲线梁桥便应运而生。

本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。

在进行曲线桥梁总体布置时,应考虑到两方面问题:(1)结构受力方面,要注意调整梁内的扭矩分布,控制扭矩峰值,使梁截面以及支座受力较均匀。

关键词:曲线梁桥,设计,问题近年来,随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展,由于受地形、地物的限制等诸多原因,城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点,曲线梁桥便应运而生。

相比于直线梁桥,曲线梁桥对地形地貌的适应性较强。

本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。

1.总体布置在进行曲线桥梁总体布置时,应考虑到两方面问题:(1)结构受力方面,要注意调整梁内的扭矩分布,控制扭矩峰值,使梁截面以及支座受力较均匀;(2)结构变形方面,要注意控制梁端纵横向变位及翘曲变形。

使之符合规范要求。

要得到这些结果,主要是靠调整跨径划分和处理边界条件。

1.1分孔问题因曲线梁桥其特殊的结构构造,其梁内侧支座反力较小甚至可能出现负值,为了避免可能出现梁端内侧支座脱空现象,可使内侧支座处于受压状态,并考虑给予一定的压力储备。

达到此目的比较有效的方法是控制边跨跨径,使边跨跨径与中跨比较接近。

当受实际条件限制,边跨跨径与中跨差距较大时,也可考虑采取其他一些措施,如调整边跨与中跨的自重等。

1.2支承方式(边界条件)曲线梁桥的支承方式一般分为两种类型:抗扭支承和独柱点铰支承。

其中抗扭支承具有较强的抗扭能力,而独柱点铰支承具有墩位布设灵活的特点。

一般在曲线梁桥的两端常用抗扭支承,此支承方式可有效地提高主梁截面的横向抗扭性能,保证桥梁横向稳定性;此外,在梁桥的中间支承处仅设置一个支座即为独柱点铰支承,这两种支承方式应用均较普遍。

浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题

浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题

浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题曲线梁桥是指桥梁在横向方向上设置有曲线形状的桥梁,它的特点是造型美观,结构复杂,施工难度大,工程量大。

在曲线梁桥的设计中,需要注意以下几个问题:一、考虑曲线形状的合理性在曲线梁桥的设计中,曲线形状的合理性非常重要。

曲线形状的设计应该考虑到桥梁所处的环境,如道路、水体等的宽度和流动方向等因素。

曲线形状的设计还需要考虑到桥梁结构的承载力和稳定性等因素,也就是说应该保证曲线形状的设计不能影响桥梁的载荷能力和使用寿命。

二、保证桥梁结构的安全性在曲线梁桥的设计中,需要考虑到桥梁结构的安全性。

因为曲线梁桥通常都是在地势较高的区域中建造,因此跨径较大,每一跨结构的杆件、连接件等都需要进行较高标准的设计和加固。

而且,在梁的受力集中位置需要设置高强度的钢筋和加固杆等,使得整个桥梁的结构具有较高的安全性。

三、考虑桥梁的稳定性在曲线梁桥设计中,需要考虑到桥梁的稳定性,尤其是在地质条件较差的地区,更应该注意桥梁的稳定性问题。

因此,在设计过程中,应该对桥梁基础的选址、地下水位的深度、水文条件等进行加强考虑,对对桥梁基础的抗滑移能力要做出足够的预测和分析。

四、考虑桥梁的施工难度由于曲线梁桥结构复杂,需要进行大量的现场加工和调整,因此施工难度较大。

在设计过程中,需要充分地考虑到施工方面的难度,从而选择合适的施工方式和方法。

同时,还应该对施工过程作出合理的规划方案,为现场施工提供更多的便利和支持。

综上所述,曲线梁桥的设计需要全面、细致地考虑诸多问题,并且要保证桥梁的使用寿命、安全性、稳定性和施工难度等各个方面都得到充分的考虑。

只有确保桥梁结构的各个方面的完备性,才能使整个曲线梁桥的设计收益最大化。

曲线梁桥设计和计算中应注意的问题

曲线梁桥设计和计算中应注意的问题
第 6 总 ̄2 l 期( ;o 期) 山西交通科技 生 至旦 S A X C E C H N I I N E&T C N L Yo O S E H O OG f MMU I A I N C N C TO S
No 6 .
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曲线梁桥设计和计算中应注意的问题
杨英记
( 临汾 市 交通 局 , 山西 临汾 0 10 ) 4 00
梁格 法 以简便而 相对 可靠 准确 的优 点 ,适 合工 程技 术人员 使用 。 是也存 在一 些 问题 , 能考 虑剪 但 不 力滞 、 转 、 变产 生 的截 面翘 曲 , 要 在 设计 中用 扭 畸 需
底 板之 和 。
收稿 日期 :0 9 0 — 4 修 回 日期 :09 1— 2 20—9 0 ; 20—00
作者简介 : 杨英记 (9 5 )男, 16一 , 山西临汾人, 工程师, 9 7 18 年毕业于 山西省交通学校道桥专业 ,9 2 19 年毕业于西安公路
学 院道桥专业 函授大专 ,0 8 20 年毕业于北京交通大学公路工程管理专业函授本科 。
摘 要 :以 实际 工程 为例 , 用 梁格 法 对 曲线 箱 梁进 行 计 算分析 , 曲线 箱 梁构造 设 计 、 采 就 横
梁设计 、 支座 布置 、 下部墩 柱 型式 以及 抗 震构造 设计 等 问题进行 了探 讨 。 旨在对 曲线 梁工程 设
计 实践起 到 有益 的帮助 。 关键 词 : 曲线 箱 梁桥 ; 支座 ; 计 ; 梁 ; 震 设 横 抗
表2 联端支座间距不同时计算 的支座 内力结果 支座编号

k N
间距44m .
60 2 81 1
间距24m .
92 2 62 6 77 9 5 23

桥梁设计中应重点考虑哪几个问题?

桥梁设计中应重点考虑哪几个问题?

桥梁设计中应重点考虑哪几个问题?桥梁设计中应重点考虑哪几个问题?1、安全是桥梁结构设计的前提随着改革开放的力度加大,城市车辆的飞速发展,城市交通运输十分繁忙,车速也在不断提高,桥梁结构不光要求结构自身的受力安全,而且要求桥梁构造的安全。

在作乐山市大渡河龚嘴电站大桥设计中,我们设计组也进行了许多方案比选,有河中设墩的连续箱梁,有连续刚构,有上承式拱桥等桥梁结构形式。

根据实际的地形、地质、地物,最后综合比较选择了中承式拱桥,一跨135米跨过,保证了急流的大渡河流水断面和桥梁结构自身安全(该桥验算荷载为特种荷载-300,已于1999年10月通车,并进行了动、静载实验,运行良好)。

又如在大营坡立交桥设计中,桥墩是采用圆柱还是方柱问题上,我们设计组也进行了结构分析和讨论,最终一致选择用方柱,保证桥墩的结构刚度(因上部结构传下的偏心弯矩较大),方柱的四角采用了R15cm的圆角,以尽量减少桥下车辆对桥墩摩擦引起桥梁结构的不安全和增强桥梁建筑的美观。

2、经济是桥梁结构设计的保证一座桥梁建筑设计的再如何漂亮,若它的造价比看上去一般化的桥梁高出许多,这座漂亮的桥梁设计也是失败的。

在乐山市大渡河龚嘴电站大桥设计中,定下采用中承式拱桥后,拱圈是用钢筋砼呢,还是钢管砼?经过比选,我们设计组采用了变截面钢筋砼拱圈。

因为本桥地处偏远大山之中的大渡河上,当地的砂、石料比较丰富,可就地取材,而钢管拱不仅昂贵,且钢管运距也相当远。

故在桥梁设计中,在满足结构安全的前提下,应尽量地考虑经济。

3、功能在桥梁结构设计中也不应忽视城市桥梁不同于公路桥梁,在城市交通日益剧增的情况下,桥梁方案设计中,交通组织功能也要摆在重要的地位上,尤其是立交桥,不光桥上有车辆,桥下车辆也川流不息。

如果不综合考虑交通功能,下行车辆撞击桥墩或有关桥梁部分,导致桥梁坍塌,这种事故在国内外都有发生。

作为桥梁设计人员必须注意这一点来进行桥梁方案比选,乃至方案确定后的桥梁分跨。

对曲线梁桥设计、计算及应注意的问题探讨

对曲线梁桥设计、计算及应注意的问题探讨
梁 , 下 设支 座 与桥 墩 连 接 。 其
梁格法作为有效、使 用简便的空间分析方法在工程实践 中 得到较 多应用 。 梁格法将上部梁结构用等效的梁格来模拟 , 对钢 筋混凝土结构而言 , 一般按纵 向、 向双 向配筋 , 横 而且混凝 土泊 松 比较小 , 用梁格法计算 出的纵、 向弯矩对 结构 设计 精度 应该 横 是足够 的; 同时如果梁格网格足够密时, 计算 出的翘 曲效应 也能 够等效反映实际情况 。梁格法 的应用也 比较广泛 , 实体 板结 如: 构、 异型板结构、 空心板结构 、 单多室箱梁结构等 。 梁格单元划分的疏密程度 ,直接影响到结构模型 的计算精 度。 理论上讲 , 网格划 分得越密 , 能代表真实结构 , 是带来 的 越 但 问题是工程 实际应用 的不便利 。 以, 所 在工程实践中要 找到一个 既能反映结构受力特性又运用方便的梁格划分原则 。主要影响 梁格法精度 的因素有纵梁 间距 、 虚拟横梁间距等 。 梁格法 以简便而相对可靠准确的优点 , 适合工程技术人员使
用 。但 是也 存 在 一 些 问题 , 能考 虑 剪力 滞 、 转 、 不 扭 畸变 产 生 的截
在本 算例 设计 中, 横梁采用暗梁的形式。 设计 中单独将横梁 进行有限元计算,并考虑弯扭耦合作用 的影响。由于横梁处于 弯、 、 扭 剪复合受力状态之下 , 在满足弯矩及剪力受力配筋外, 还 考虑配置抗扭钢筋 , 以确保运 营的安全 。
墩 自身型式的不统一以及墩 高的高低 不一决定了各 墩柱 刚度 的 不 同, 在温度力 、 制动力等水平力作用下, 各墩抗力相差很大 。 在 地震作用 下, 将导致刚度大 的低 矮桥墩直接剪坏, 造成桥梁 的倒 塌,在汶川大地震 中就发生 多例弯桥桥墩破坏而致桥梁破坏 的 实例。 为了尽量达到桥墩刚度的均匀、 对称 , 本工程实例中, 我们 选取支座 时在满足承载力和抗剪等基本要求的前提下 ,考虑支 座与墩柱 的联合作用, 计算墩柱 与支座 的联合 刚度 , 保证各墩联

浅析曲线梁桥设计

浅析曲线梁桥设计

浅析曲线梁桥设计摘要:曲线梁桥因其自身优点日益被采用。

本文就曲线梁桥的设计从计算图式、跨径布置、下部构造设计、横截面设计和横隔板设置等方面进行阐述总体设计应考虑的因素,供同行借鉴参考。

关键词:公路曲线桥设计要点曲线梁桥具有美观、伸缩缝少、行车舒适、受力合理等优点,是现代桥梁设计中经常采用的一种桥型,特别是在城市立交桥中或受地形地物条件限制时必需采用的桥型,中间墩可采用独柱墩,非常符合城市立交的轻巧美观、占地少的要求。

现代城市立交桥中的曲线梁桥主要以预应力连续曲线梁桥为主,并得到广泛的应用,跨度有逐步加大的趋势。

1 计算图式为了分析简单起见,设计中选取上部结构计算图式一般为:l)曲梁桥平面线型为单段圆弧或分段圆弧线之组合;2)各支承均为径向布置,即通常所说的扇形曲线梁,或正弯梁桥。

分析时可采用圆柱坐标系、曲线坐标系或流动直角坐标系,这样桥中线和支承线均能与坐标方向一致,计算较简便。

支承分为固定铰支承、固定支承、点铰支承三种。

固定铰支承就是能抗扭而无抗弯约束的铰支承,常用的固定铰支承即为沿桥径向布置的双支座,就是具有抗扭约束的单铰支承。

固定支承就是抗弯约束的支承,即墩梁固结;点铰支承就是无抗扭、抗弯约束,具有两个点点铰支承的简支弯梁桥是一种不稳定体系,当沿桥中轴线,恒载和活载不对称时,梁体会发生扭转,倾覆。

所以,梁桥必须至少有一个固定铰支承和一个点铰支承才能保持结构的静力稳定。

对于曲线梁,因其变形不同于直线梁,在支承布置时,还需根据实际情况,确定支承约束,而且计算模型应尽量与实际情况吻合,以免造成设计偏差。

2 跨径布置曲线桥的跨径布置原则与直线桥基本相同,主要是跨越障碍物,如江河、道路、地下管线等,按照地形地物进行布设的布设。

l)边、中跨比可参照直线桥取值,范围一般为0.6-0.8,当采用钢筋混凝土结构时,边、中跨比值可略取大些;当采用预应力钢筋混凝土结构时,由于有效的预应力在梁两端较大,在梁中间段较小,故边、中跨度比值可略取小些,受力较为合理。

对桥梁设计中需要注意的几个问题的探讨

对桥梁设计中需要注意的几个问题的探讨

对桥梁设计中需要注意的几个问题的探讨摘要:文章结合笔者多年的工作实践和总结,主要阐述了我国道路桥梁设计的现状,从中针对桥梁设计过程中需要注意的问题进行了分析与研究,以供大家参考借鉴。

关键词:桥梁;设计;现状;注意问题1 引言随着我国交通事业的迅猛发展,路桥建设逐步由干线网高交通量路段向省际连接段和加密线方向发展。

然而,在许多桥梁建设过程中,由于水文地质条件复杂及施工条件恶劣,给设计施工带来了一定的难度和挑战。

人们对桥梁设计的技术、安全、环保等方面提出了更高的要求。

因此,做好桥梁方案设计工作具有重要的研究意义。

本文结合笔者的工作实践,主要论述了桥梁设计中需要注意的几个问题。

2 道路桥梁设计的现状分析近些年来,我国桥梁发生事故或病害事故的案例不在少数,导致这类情况出现的部分原因在于桥梁所设计的安全性、耐久性等方面存在不足。

所以,除了要科学合理地进行结构设计以满足桥梁设计相关规范以外,还必须保证桥梁设计人员本身的专业素质、设计经验、判断能力都较高。

目前,在我国桥梁工程设计过程中经常发生以下几个问题:(1)道桥设计的安全性。

道路设计不规范、施工质量控制不严谨的情况下,都会直接使得桥梁出现事故或病害的风险。

并且在进行施工的过程中,部分施工队伍为了能够获得更多利益,便大幅度的降低施工成本,偷工减料,直接将工程上所必须要使用的高质量材料替换了价格低廉的材料,并且在质量审查的过程中,仅仅只是对各个方面做表面工作,以便于蒙混过关。

(2)道桥设计的耐久性。

任何事物都存在着一定的寿命限制,而桥梁也是一样,如果说没有针对其长久使用过程中来进行维护,那么就会极大的减少道路桥梁的具体使用寿命。

并且在目前的现实生活中,桥梁的耐久性也被直接忽视,直接使得整个道路桥梁工程本身出现了较大的安全隐患。

3 桥梁设计中需要注意问题3.1 加强桥梁设计与环境的配合桥梁设计从一开始就应考虑桥梁的安全及桥梁建成后对地质、环保、造价等各方面的影响,在此基础上,选择合理的桥梁基础型式。

关于桥梁设计中应注意的几个问题

关于桥梁设计中应注意的几个问题

1 分预应 力结构 宜按 A类 构件设 计 。 . 部 2对 于预 应力 锚 具 以下 部位 负 弯矩 束齿 板部 位 的配 .
筋 设计 及 尺寸 , 注 意 保证 满 足 局部 承 压 受力 要求 和 预应 应
力 钢束 张拉 构 造要 求 。钢 筋 间距 应 满 足混 凝 土浇 注要 求 , 对 于 钢 筋 密集 、 混凝 土 难 于浇 捣 密实 的部 位 , 图 纸说 明 在
3适 当增加 钢筋保 护层厚度 。 . 4注重 防排水 和连接缝 等构 造措 施 , 可 能避免 水和 氯 . 尽
盐 等有 害物 质接触 或渗 漏 到混凝 土 表 面 ,防止 混凝 土在 使
用过程 中遭受于湿 交替 。
4适 当加 强非预应力构 造钢筋 的配 置 , . 以保证结构安 全。
四 、 分 重 视 桥 梁 细 部 构 造 设 计 充
1对 于装 配式梁桥 应加强 横 向连结构 造设计 。 于空心 . 对
板梁, 应加 大绞缝 的尺寸 , 以便 于 混凝 土 的浇捣 。设计 说明
5对 于环境作用 非常 严重 或极端 严 重 的重要桥 梁 , . 以及 易遭锈 断 、失 效后果 严 重 的预应 力钢 绞 线或 高强 拉 索等 构 件, 在耐久性设 计方 面应采取 多重 防护对 策 。可 以采用多 种
时采取 阻锈剂或环 氧涂层钢 筋 。
横 隔梁及桥 面板 的连结均 应采 用湿接 缝连接 。
2空 心板 的顶板 厚度设计 应满 足作 为行 车道板的局部受 . 力要 求 , 考虑芯 模上 浮 等施 工误 差 的影 响 , 置防止芯 模 并 配
上 浮的定位钢筋 。
6在 确定钢筋混凝土保护层厚 度和耐久 性混凝土要求 时 , . 不 考虑普 通饰 面 和防水 层等 构造 对 混凝 土结 构 的有 限保 护

曲线桥设计浅谈

曲线桥设计浅谈

曲线桥设计浅谈摘要:在现今公路,城市高架桥和立交桥设计中建设中,部分桥梁在布线时受平面线形的影响而位于平曲线内。

针对此情况,本文对弯桥设计中主要考虑的一些因素作出阐述,可供设计人员进行弯桥设计时,阐述其结构特点及常出现的病害、设计特点及构造原则,并针对支座、预应力等方面提出可行的设计方法。

关键词:预制版梁;曲线箱梁桥;支座;预应力;设计近来我国交通行业越来越受到重视,交通事业的迅猛发展,使国内公路工程建设进入黄金时代。

公路、城市道路等级不断提高,在设计总体布局方面要求桥位确定、桥梁设计应服从路线线形标准设计。

所以为了满足布线时的平曲线形指标,就会有部分桥梁在路线总体线形限制下处于曲线段,使桥梁结构类型的选择、结构计算方面难度加大。

同时从桥梁美观学考虑,曲线桥梁在整体布置方面要求更高。

因此曲线桥梁的设计计算就显得尤为重要。

高速公路、城市立交桥和高架桥日益增多,要求路线线形顺畅,桥梁服从路线走向,因此,弯桥的设计修建与日俱增。

弯桥的应用不仅大大减小了桥梁与道路连接部分线路的长度,很好地适应桥址受地形地物限制的需要;还大大改善了改善道路线形,而且由于其线形平顺、流畅,给交通行车带来方便,有着广阔的前景。

弯桥结构总的受力特点是在竖向荷载作用下发生弯曲时还伴随着扭转,因此一般采用箱形截面。

弯桥在扭矩荷载作用下发生扭转时还伴随着弯曲,导致弯扭耦合,其受力情况要比正交桥复杂,需要考虑空间的受力特性,而不同型式的弯桥又有各自不同的特点,给结构分析和设计带来了一定的难度。

曲线弯桥的受力特性主要取决于曲率的大小,除上述弯桥总的受力特点外,一般还具有以下特性:(1)弯桥的挠曲变形值一般要比相同跨径的直桥大。

弯桥的挠曲变形一般与跨长l、曲率半径R、中心角α 以及弯曲与扭转的刚度比EI/GK 和纯扭转与弯扭的刚度比GK/EIω 有关,并与荷载的形式等有关;(2)通常弯桥的桥面宽度与曲率半径之比越大,其与相当的直线桥的断面内力之差就越大,应力分布就越不均匀;(3)对于弯桥,由于扭转力矩的作用及截面翘曲的存在,扭转和翘曲产生的应力使得弯梁的受力十分复杂;(4)弯梁桥的反力与直桥相比,有外梁变大、内梁变小的倾向,故在内梁中产生负反力的可能;尤其在曲率半径较小时,更容易产生负反力。

桥梁设计中的问题及措施浅析

桥梁设计中的问题及措施浅析

桥梁设计中的问题及措施浅析1、桥梁设计的原则及分析1.1桥梁的设计原则1.1.1在桥梁设计中,严格执行国家现行的设计规范和国家批准的技术标准。

1.1.2设计中尽量采用标准化设计,积极推广应用“可靠性设计方法”、“结构优化设计方法”等现代设计方法。

1.1.3设计中注意把握因地制宜,就地取材,节省建设资金的设计原则。

在满足建设功能要求的同时,利用一切可能地节约投资,节约多种资源,缩短建设工期。

1.1.4桥梁设计中积极采用技术更加先进、更加经济、更加合理的新结构、新材料。

桥梁的设计者应对施工现场的水文、地质、气象、河道等基本状况做到全面掌握,应对施工中存在疑问之处仔细调查或者重新勘察,从而有效避免由于基础资料原因造成的安全问题。

1.2桥梁的线形设计在过去的桥梁设计中,为了方便现场施工,桥梁无论长短,往往布置成直线。

这样造成在大规模的桥梁设计中布设超长直线桥梁,在小河以及山区中布设超短的直线急弯桥梁,两者均增加了事故发生的概率性。

1.3桥梁的平曲线设计通过平曲线半径大小与事故发生概率高低关系的调查研究表明,小半径曲线段所发生的事故的概率更大。

根据实际调查,设计时速为100km/h的桥梁,当桥梁的平曲线半径小于2000m,发生事故的概率明显提高,由此可作为曲线半径的安全下限。

与此同时,缓和曲线的设置提高圆曲线上车辆行驶的安全性。

2、桥梁设计的隐患2.1陈旧的桥梁设计方案面对目前迅猛发展的交通事业,现有的设计理念自然无法满足现实的交通需求。

而作为桥梁工程的灵魂,设计在很大程度上都决定了桥梁工程的质量、造价、施工难易度等环节。

设计观念的落后,设计人员的敷衍心态,缺少创新意识等造成的安全性问题已经对我国的桥梁工程建设造成很多负面影响。

鉴于此,桥梁设计方案的创新已经刻不容缓。

但是在实际操作中,由于我国对桥梁设计的材料以及工艺结构选用等方面的运用不足,情况已经不容乐观。

2.2设计理论和结构构造体系有待完善桥梁设计最重要的任务是选用最经济合理结构方案,然后进行结构分析与构建连接,并且用符合规范的安全系数来保证结构安全性。

结合实际探讨曲线桥梁设计工作

结合实际探讨曲线桥梁设计工作

结合实际探讨曲线桥梁设计工作随着交通行业的不断发展,桥梁工程越来越多的出现在人们的生活中,本文根据自身工作经验,介绍了曲线桥梁的受力特点,并分析了曲线梁桥设计中遇到的相关问题,发表在工作中所积累和总结的若干看法。

标签:曲线梁桥;受力特点;设计要点;下部支承1、前言曲线桥梁的美观与实用,线形突出和不占用太多土地等特点受到广大桥梁设计者的欢迎和青睐,从而在实际中得到广泛应用。

但是曲线桥梁设计比较复杂,受力状态明显区别于其他结构形式的桥梁,所以设计中更加要求设计师综合考虑各种可能对设计结果有不利影响的因素,特别是对桥主梁和桥墩有影响的因素。

在我国已经出现多起因为设计因素而导致的桥梁事故的发生,比如主梁的开裂、偏转或者支座脱落,事故发生后,更需投入人力物力财力对原桥进行拆除,给国家带来严重的经济损失。

综上所述,曲线梁桥的设计,必须引起充分重视,并使用空间分析程序对其上下部结构进行全面的整体的计算。

下面就曲线梁桥设计中遇到的一些实际问题进行分析。

2、曲线桥梁的特点及其受力形式探讨2.1曲线桥梁梁体的弯扭耦合作用曲线桥梁的曲梁在受到其他荷载的作用下,和其他受力体一样会产生弯矩和扭矩,由于受整理受力体的影响,弯矩和扭矩相互作用影响,从而使的梁处于弯扭耦合作用状态。

此时,弯梁曲线桥表现出明显区别于其他桥梁的受力状态—截面主拉应力比普通直梁大的多。

此时由于扭矩的作用,外侧的竖向挠度明显较大,使得桥产生扭转变形,由于弯扭耦合作用,在梁端可能出现翘曲,当梁端横桥向约束较弱时,梁体有向弯道外侧“爬移”的趋势。

2.2下部受力复杂由于每个桥墩的内部和外部的支座反力有明显差异,垂直力有明显不同。

弯桥的墩顶水平力,与直桥的制动力,内力,温度变化等引起的地震力相差不大,但也存在径向力,径向力主要由离心力和预应力张拉所产生。

基于上述的曲线梁桥的受力特点,可以得出在单立柱支承曲线梁桥结构设计中,配合其全面的整体空间受力计算分析,只采用横向分布的简化计算方法,不能满足设计要求。

浅谈曲线桥梁设计

浅谈曲线桥梁设计

浅谈曲线桥梁设计摘要:随着我们国家社会经济的不断发展,交通事业正处于快速发展阶段。

因此曲线梁的桥梁设计应用越来越广泛,以往设计人员希望通过调整路线方案,尽量避开这种结构形式,或由于曲线半径较大,采用以“直”代“曲”的形式,在桥梁上部进行曲线调整,以达到与路线线形一致。

这些严格意义上说都不是曲线桥。

笔者根据工程实际的情况,通过本文对于小半径曲线桥存在几个问题,提出一些切实可行的处理方法,以供大家参考和借鉴。

关键词:桥梁设计;支座脱空;箱梁抗扭随着我们国家社会经济的不断发展,交通事业正处于快速发展阶段。

因此曲线梁的桥梁设计应用越来越广泛,以往设计人员希望通过调整路线方案,尽量避开这种结构形式,或由于曲线半径较大,采用以“直”代“曲”的形式,在桥梁上部进行曲线调整,以达到与路线线形一致。

这些严格意义上说都不是曲线桥。

由于受原有地物或地形的限制,一些城市的立交桥梁和交叉工程的桥梁曲线半径比较小,桥墩基本上要设在指定位置,这种情况下只能考虑设计曲线梁桥。

曲线梁由于增加了恒载偏载、活载偏载、离心力、温度效应的平面影响等多种复杂荷载工况,其受力非常复杂,以致出现支座脱空、桥墩开裂、箱梁梁体横向爬移等病害,甚至出现过桥梁垮塌的严重事故。

因此在设计过程中重视小半径曲线梁桥受力特点,有针对性地采取措施尤为重要。

一、支座脱空工程实际事例及处理方法某互通式立交工程的桥孔布置为4×(4×30)=480m,共计16孔,等截面预应力混凝土连续梁。

箱梁采用单箱单室截面、等高度腹板,跨中设置了一道中横隔梁。

本桥平面处于一个R=400m的右偏圆曲线开始,中间一个R=125m的左偏圆曲线和一个R=400m的右偏圆曲线终止,其终点以及圆曲线之问采用缓和曲线连接。

上部结构预应力混凝土箱梁左右腹板为等高度。

桥面横坡由箱梁整体旋转一定角度形成。

桥墩支点处设置横隔梁,边跨支点设置端横隔梁,各跨跨中处设置中横隔梁。

由于本桥第二联~第三联是位于R=125m的平曲线内,这2联内的中墩墩顶支座设置了向曲线外侧18cm的预置偏心,在各联梁边端均设置两个盆式支座,而各中墩支点设置两个固定支座。

桥梁设计中应考虑的几个问题

桥梁设计中应考虑的几个问题

桥梁设计中应考虑的几个问题1、安全是桥梁结构设计的前提随着改革开放的力度加大,城市车辆的飞速发展,城市交通运输十分繁忙,车速也在不断提高,桥梁结构不光要求结构自身的受力安全,而且要求桥梁构造的安全。

在作乐山市大渡河龚嘴电站大桥设计中,我们设计组也进行了许多方案比选,有河中设墩的连续箱梁,有连续刚构,有上承式拱桥等桥梁结构形式。

根据实际的地形、地质、地物,最后综合比较选择了中承式拱桥,一跨135米跨过,保证了急流的大渡河流水断面和桥梁结构自身安全(该桥验算荷载为特种荷载-300,已于1999年10月通车,并进行了动、静载实验,运行良好)。

又如在大营坡立交桥设计中,桥墩是采用圆柱还是方柱问题上,我们设计组也进行了结构分析和讨论,最终一致选择用方柱,保证桥墩的结构刚度(因上部结构传下的偏心弯矩较大),方柱的四角采用了R15cm的圆角,以尽量减少桥下车辆对桥墩摩擦引起桥梁结构的不安全和增强桥梁建筑的美观。

2、经济是桥梁结构设计的保证一座桥梁建筑设计的再如何漂亮,若它的造价比看上去一般化的桥梁高出许多,这座漂亮的桥梁设计也是失败的。

在乐山市大渡河龚嘴电站大桥设计中,定下采用中承式拱桥后,拱圈是用钢筋砼呢,还是钢管砼?经过比选,我们设计组采用了变截面钢筋砼拱圈。

因为本桥地处偏远大山之中的大渡河上,当地的砂、石料比较丰富,可就地取材,而钢管拱不仅昂贵,且钢管运距也相当远。

故在桥梁设计中,在满足结构安全的前提下,应尽量地考虑经济。

3、功能在桥梁结构设计中也不应忽视城市桥梁不同于公路桥梁,在城市交通日益剧增的情况下,桥梁方案设计中,交通组织功能也要摆在重要的地位上,尤其是立交桥,不光桥上有车辆,桥下车辆也川流不息。

如果不综合考虑交通功能,下行车辆撞击桥墩或有关桥梁部分,导致桥梁坍塌,这种事故在国内外都有发生。

作为桥梁设计人员必须注意这一点来进行桥梁方案比选,乃至方案确定后的桥梁分跨。

在贵阳市都司路高架桥跨越中华路的大南门交叉口位置,设计者在地面设置了交通导流环岛,一跨20米跨径的桥梁正好处于环岛内。

桥梁设计应着重注意哪几方面

桥梁设计应着重注意哪几方面

桥梁设计应着重注意哪几方面桥梁设计应着重注意哪几方面桥梁设计应着重注意哪几方面?1)应该更加重视结构的耐久性问题桥梁在建造和使用过程中,一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用,同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。

在大跨桥梁领域,国内从上世纪80年代以来,修建了大量的斜拉桥;虽然迄今为止出现倒塌或严重损害的例子很少,但已经有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索,既影响了使用又增大了经济损失。

需要指出的是,很多这类问题与没有进行合理的耐久性设计有关,这也促使人们重新认识桥梁的耐久性问题。

大量的病害实例也证明,除了施工和材料方面的原因,影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上(也即设计上)的缺陷。

国内从上世纪90年代开始重视了对结构耐久性的研究,也取得了不少成果。

这些研究大多是从材料和统计分析的角度进行的,对如何从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性却很少有人研究。

而且,长期以来,人们一直偏重于结构计算方法的研究,却忽视了对总体构造和细节处理方面的关注。

结构的耐久性设计与常规的结构设计有着本质的区别,目前需要努力将耐久性的研究从定性分析向定量分析发展。

国外的桥梁设计有鉴于耐久性不足导致的严重损失,近年来十分重视提高结构物的耐久性并将其作为重要的设计原则,统一考虑合理的结构布局和构造细节,强调使结构易于检查、维修,以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用,取得了较好的综合经济效益。

实际上,国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。

2)重视对疲劳损伤的研究桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变化的应力%考试大%,不但会引起结构的振动,还会引起结构的累积疲劳损伤。

由于桥梁所采用的材料并非是均匀和连续的,实际上存在许多微小的缺陷,在循环荷载作用下,这些微缺陷会逐渐发展、合并形成损伤,并逐步在材料中形成宏观裂纹。

曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析

曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析

曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析摘要:介绍了曲线梁桥的力学特性,结构分析及应注意的几点问题,施工特性及设计方法。

关键词:曲线梁桥,结构,施工近年来,随着公路建设事业的快速发展,涉及到曲线梁的桥梁设计已经越来越多了,以往设计者希望通过调整路线方案,尽量避开这种结构形式,或由于曲线半径较大,采用以“直”代“曲”的形式,在桥梁上部(如翼缘、护栏等)进行曲线调整,以期达到与路线线形一致。

这些严格意义上说都不是曲线桥。

由于受原有地物或地形的限制,一些城市的立交桥梁和交叉工程的桥梁曲线半径比较小,桥墩基本上要设在指定位置,这种情况下只能考虑设计曲线梁桥。

1曲线梁桥的力学特性1.1曲线梁的受力情况曲线梁桥能很好地克服地形、地物的限制,可以让设计者较自由地发挥自己的想象,通过平顺、流畅的线条给人以美的享受。

但是曲线梁桥的受力比较复杂。

与直线梁相比,曲线梁的受力性能有如下特点: (1)轴向变形与平面内弯曲的耦合; (2)竖向挠曲与扭转的耦合; (3)它们与截面畸变的耦合。

其中最主要的是挠曲变形和扭转变形的耦合。

曲梁在竖向荷载和扭距作用下,都会同时产生弯距和扭距,并相互影响。

同时弯道内外侧支座反力不等,内外侧反力差引起较大的扭距,使梁截面处于“弯-扭”耦合作用状态,其截面主拉应力比相应的直梁桥大得多。

故在曲线梁桥中,应选用抗扭刚度较大的箱型截面形式。

在曲梁中,由于存在较大的扭矩,通常会出现“外梁超载,内梁卸载”的现象,这种现象在小半径的宽桥中特别明显。

另外,由于曲梁内外侧支座反力有时相差很大,当活载偏置时,内侧支座甚至会出现负反力,如果支座不能承受拉力,就会出现梁体与支座发生脱离的现象,通常称为“支座脱空”。

1.2下部桥梁墩台的受力情况由于内外侧支座反力不相等,使各墩柱所受垂直力出现较大差距。

当扭矩很大时,如果设置了拉压支座,有些墩柱甚至会出现拉力。

曲线梁桥下部结构墩顶水平力,除了与直桥一样,有制动力、温度力、地震力等以外,还因为弯梁曲率的存在,多了离心力和预应力张拉时产生的径向力。

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浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题
论文导读:近年来,随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展,由于受地形、地物的限制等诸多原因,城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点,曲线梁桥便应运而生。

本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。

在进行曲线桥梁总体布置时,应考虑到两方面问题:(1)结构受力方面,要注意调整梁内的扭矩分布,控制扭矩峰值,使梁截面以及支座受力较均匀。

关键词:曲线梁桥,设计,问题
近年来,随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展,由于受地形、地物的限制等诸多原因,城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点,曲线梁桥便应运而生。

相比于直线梁桥,曲线梁桥对地形地貌的适应性较强。

本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。

1.总体布置在进行曲线桥梁总体布置时,应考虑到两方面问题:(1)结构受力方面,要注意调整梁内的扭矩分布,控制扭矩峰值,使梁截面以及支座受力较均匀;(2)结构变形方面,要注意控制梁端纵横向变位及翘曲变形。

使之符合规范要求。

要得到这些结果,主要是靠调整跨径划分和处理边界条件。

1.1分孔问题因曲线梁桥其特殊的结构构造,其梁内侧支座反力较小甚至可能出现负值,为了避免可能出现梁端内侧支座“脱空”现象,可使内侧支座处于受压状态,并考虑给予一定的压力储备。

达到此目的比较有效的方法是控制边跨跨径,使边跨跨径与中跨比较接近。

当受实际条件限制,边跨跨径与中跨差距较大时,也可考虑采取其他一些措施,如调整边跨与中跨的自重等。

1.2支承方式(边界条件)曲线梁桥的支承方式一般分为两种类型:抗扭支承和独柱点铰支承。

其中抗扭支承具有较强的抗扭能力,而独柱点铰支承具有墩位布设灵活的特点。

一般在曲线梁桥的两端常用抗扭支承,此支承方式可有效地提高主梁截面的横向抗扭性能,保证桥梁横向稳定性;此外,在梁桥的中间支承处仅设置一个支座即为独柱点铰支承,这两种支承方式应用均较普遍。

对于桥面宽度较宽或曲线半径较大的曲线梁桥,主梁截面的抗扭刚度降低,故设抗扭支承较采用点铰支承合理。

对于桥面宽度较窄或曲线半径较小的曲线梁桥,由于上部结构常采用具有较大抗扭刚度的箱梁结构,一般将中间墩布置成独柱点铰支承。

为了增大相邻两跨间的矢度,对于曲线半径较大的曲线梁桥,也可采用铰支承交替布置在桥轴线两侧的形式,能大大提高全桥抗侧倾能力。

2.上部结构曲线梁桥各截面处于“弯、剪、扭”的复合受力状态,其应力分布比直线梁桥复杂得多。

因此,在截面设计时,要选择抗扭刚度大的截面形式,如箱形截面、空心板截面等;同时,要在桥跨范围内设置适量的横隔板,以加强截面横向刚度;在截面发生较大变化处,要设渐变段过渡,以减小应力集中效应。

在进行配筋设计时,应充分考虑扭矩效应。

与直线梁桥不同,曲线梁桥应在腹板侧面布置较多的受力钢筋,其截面上下缘钢筋也比同等跨径的直线梁桥数量多;另外,曲线梁桥除了要布设抗剪钢筋外,还要配置较多的抗扭箍筋。

3.下部结构
曲线梁桥墩顶水平力分配比较复杂,且桥墩所受的外力方向常发生变化,因此,墩柱要尽量采用圆形截面;曲线梁桥墩柱受到纵、横向水平力作用,墩身最大弯矩应是两个方向的力矢量合成值;同一座桥墩各墩柱的轴力也可能有差异,因此要调整墩柱位置,使墩柱受力均匀,避免出现墩柱受拉的情况;在计算桩柱配筋量时,要分别验算各墩柱的内力,根据最不利组合进行配筋。

在确
定桩长时,要以轴力较大的墩柱进行控制设计。

4.构造要求对曲线半径较小的曲线梁桥,预应力钢束产生的径向力很大,为了防止此力引起腹板崩裂和钢束崩出主梁,设计时可根据计算结果采用两种解决方式:(1)将曲线内侧的预应力钢束向外布置;(2)在腹板内设置足够的防崩钢筋。

对于大曲率的曲线梁桥,如调整墩柱偏心后仍不能消除主梁扭转引起的支座负反力,则可根据扭转方向采取在主梁内侧或外侧加配混凝土的压重方式解决,亦可采用拉力支座解决。

对于桥宽较窄的曲线梁桥,宜加大箱体宽度,减小悬臂宽度,以增大主梁抗扭性能。

论文格式。

曲线箱梁桥的横隔板设置要比直线梁桥有所加强,如果不适当的设置内横隔板,横断面的畸变引起的畸变应力可能会超过受弯正应力。

论文格式。

曲线梁桥因温度效应产生的位移因梁的平面弯曲已不是按直线变化,梁端伸缩缝应能满足纵、横双向变形要求,采用伸缩缝的伸缩量应比相同跨径的直线梁桥大。

曲线梁桥钢筋布置要求使截面具有抗扭能力。

论文格式。

箱梁底板、顶板上下层横向钢筋及腹板箍筋要相互搭接,从而构成一个封闭的抗扭矩形。

5. 结束语综上所述,为了更好地增添城市景观、使桥梁服从路线的平面布置和提高交通枢纽的使用功能,应从实际情况出发,坚持实用、安全、经济和美观的设计原则,根据曲线梁桥的特性,注意曲线梁桥在进行总体布置(包括分孔和支承方式选择)、上部结构、下部结构和构造方面等设计中其拥有的各种独自特点。

参考文献 [1]项海帆.高等桥梁结构理论.北京:人民交通出版社,2001. [2]邵容光夏淦.混凝土弯梁桥北京:人民交通出版社,1994. [3]范立础.预应力混凝土连续梁桥.北京:人民交通出版社,1988.。

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